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Química avanzada (AP Chemistry)
Curso: Química avanzada (AP Chemistry) > Unidad 3
Lección 4: Ley de los gases ideales- Ley de los gases ideales (PV = nRT)
- Ejemplo resuelto: uso de la ley de gases ideales para calcular el número de moles
- Ejemplo resuelto: uso de la ley de gases ideales para calcular un cambio en volumen
- Mezclas de gases y presiones parciales
- Ejemplo resuelto: cálculo de presiones parciales
- Ley de los gases ideales
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Ley de los gases ideales (PV = nRT)
La ley de los gases ideales (PV = nRT) relaciona las propiedades macroscópicas de los gases ideales. Un gas ideal es un gas en el que las partículas (a) no se atraen ni se repelen mutuamente y (b) no ocupan espacio (no tienen volumen). Ningún gas es verdaderamente ideal, pero la ley de los gases ideales sí proporciona una buena aproximación del comportamiento real de los gases bajo muchas condiciones. Creado por Sal Khan.
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- fuerzas en las moléculas en los gases ideales(1 voto)
- y si quiere hallar la relación entre la temperatura y el volumen sin afectar a los moles y a la presión,osea que estos 2 últimos sean constantes,que hago?(1 voto)
- Hola
Disculpa la constante de 0.082 de donde surge por favor.(0 votos)- si en la ecuacion tu despejas R y mides todos los otros datos como lo son presion volumen numero de moles y temperatura entonces te da la constante
y si tu pregunta es como la obtubieron, pues pienso yo que ellos midieron todas las varables de un gas y las usaron para allar esta constante(1 voto)
Transcripción del video
En este video vamos a hablar sobre los gases
ideales y cómo podemos describir lo que pasa con ellos, así que la primera pregunta que podríamos
hacer es ¿qué es un gas ideal? Y en realidad la respuesta es una construcción un poco teórica que
nos ayuda a describir lo que pasa en el mundo de los gases, o al menos se acerca a lo que pasa en
ese mundo. Así que imaginamos que en un gas ideal sus partículas individuales no interactúan, las
partículas no interactúan. Y obviamente sabemos que eso en general no es cierto, generalmente
hay algunas fuerzas intermoleculares ligeras, a medida que las partículas se acercan o cuando
pasan una al lado de la otra o si chocan entre sí. Pero por el bien de lo que vamos a estudiar
en este video supondremos que no interactúan, y también supondremos que las partículas no tienen
volumen, no tienen volumen. Ahora sabemos que eso no es exactamente cierto, que las moléculas
individuales, por supuesto, tienen volumen. Pero esta es una suposición razonable porque en general
podría representar una fracción infinitamente pequeña del volumen total del espacio en el que
están rebotando. Y éstas son las dos suposiciones que hacemos cuando hablamos de gases ideales, por
eso usamos la palabra "ideal". En futuros videos hablaremos sobre comportamientos no ideales; pero
esto nos permite hacer algunas simplificaciones que se aproximan a muchas cosas en el mundo.
Así que pensemos cómo podemos describir los gases ideales. Podemos pensar en el volumen del
contenedor en el que se encuentran. Podríamos imaginar la presión que ejercerían, digamos, en el
interior del contenedor, así es como lo visualizo; aunque esa presión sería la misma en cualquier
punto dentro del contenedor. Podemos pensar en la temperatura, y queremos hacerlo en escala
absoluta, de modo que generalmente medimos la temperatura en Kelvin. Y también podríamos pensar
en la cantidad de gas que tenemos, podemos medirlo en términos de número de moles, eso es lo
que representa esta n minúscula. Entonces pensemos cómo relacionar entre sí estas cuatro
cosas. Pongamos siempre el volumen en el lado izquierdo. ¿Cómo se relaciona el volumen con la
presión? Bueno, lo que me imagino es que si tengo un globo como este, si tengo algo de gas en el
globo y trato de disminuir el volumen haciéndolo más pequeño sin dejar salir ningún otro aire
y sin cambiar la temperatura, así que no estoy cambiando T ni n, ¿qué va a pasar con la presión?
Bueno este gas va a ejercer más y más fuerza por pulgada cuadrada o por área cuadrada, cada vez
me va a costar más apretar este globo, así que, a medida que el volumen disminuye, la presión
aumenta; de igual manera, si tuviera que agrandar el contenedor sin cambiar la temperatura ni la
cantidad de moles que tengo dentro del contenedor, la presión va a disminuir. Parece que el volumen
y la presión se mueven inversamente entre sí, entonces, lo que podríamos decir es que el volumen
es proporcional a 1 sobre la presión, el inverso de la presión, o podríamos decir que la presión
es proporcional al inverso del volumen. Esto sólo significa proporcional a, lo que significa que el
volumen sería igual a una constante dividida entre la presión en este caso. Ahora, ¿cómo se relaciona
el volumen con la temperatura? Bueno, si empezamos con el ejemplo del globo -y podrías hacer la
prueba si tienes dudas-, si tomamos un globo y lo inflamos a temperatura ambiente y lo ponemos
en el congelador, se va a encoger. Y podríamos preguntarnos ¿por qué se está encogiendo? Bueno,
podemos imaginar que las partículas dentro del globo son un poco menos vigorosas en ese punto y
tienen energías cinéticas individuales más bajas, y para que puedan ejercer la misma presión para
compensar la presión atmosférica del exterior, van a tener un volumen menor, entonces podríamos decir
que el volumen es proporcional a la temperatura. Ahora, ¿cómo se compara el volumen con el número
de moles? Bueno, piénsalo: si soplamos aire en un globo, estamos poniendo más moles en ese globo,
y si mantenemos la presión y la temperatura constante, vamos a aumentar el volumen, así que
el volumen es proporcional al número de moles. Si tuviéramos que sacar aire, también va a disminuir
el volumen manteniendo constante la presión y la temperatura. Entonces podemos usar estas tres
relaciones: la primera en realidad se conoce como Ley de Boyle, esta es la Ley de Charles y esta
es la Ley de Avogadro. Pero podemos combinarlas para darnos cuenta de que el volumen va a ser
proporcional al número de moles por la temperatura entre la presión. Otra forma de decirlo es que
ese volumen va a ser igual a alguna constante; de eso trata la proporcionalidad, va a ser igual
a alguna constante que llamaremos R por todo esto: RnT / P. U otra forma de pensarlo es que podemos
multiplicar ambos lados por P. ¿Y qué obtendremos? Obtendremos P por V -esto podría ser familiar
para algunos de ustedes-, cambiaré el orden aquí, es igual a n, que es el número de moles, por
alguna constante R por T. Nuestra temperatura medida en Kelvin. Esta relación que tenemos
aquí PV = nRT. Es una de las cosas más útiles en Química y se conoce como la Ley de los gases
ideales. En futuros videos vamos a aplicarla una y otra vez para ver lo útil que es. Ahora, tal
vez se estén preguntando ¿qué es esta constante? Se conoce como Constante de los gases ideales,
y puedes investigarlo, pero dependerá de las unidades que se usen para la presión, volumen y
temperatura. Eso lo veremos en videos futuros.